Instrumentarium zum Einsetzen einer Zwischenwirbelprothese
Zum Einsetzen von Zwischenwirbelprothesen, die aus zwei jeweils mit einem Wirbelkörper zu verbindenden Prothesenplatten und einem dazwischen angeordneten Prothesenkern bestehen, sind Einsetzinstrumente bekannt (EP-A-333 990), die an ihrem vorderen Ende zwei Prothesenhalterungen aufweisen, die jeweils eine Prothesenplatte aufnehmen. Die Prothesenhalterungen sind durch eine Parallelführung miteinander verbunden, die es gestattet, die Prothesenplatten zunächst einander stark anzunähern, um sie leichter in den engen Zwischenwirbelraum einbringen zu können, und anschließend (mit den angrenzenden Wirbeln) auseinander zu spreizen, um den Prothesenkern zwischen sie einfügen zu können. Danach nähert man die Prothesenhalterungen einander wieder, damit die Prothesenplatten den Prothesenkern in seiner Funktionsstellung einschließen, und das Instrument wird entfernt. Das bekannte Instrument ist als Zange ausgebildet, die gegenüber der Richtung der Prothesenhalterungen, die mit der Medianrichtung des Körpers übereinstimmen soll, abgewinkelt ist, um dem Einbrin-
gen des Prothesenkerns nicht im Wege zu sein. Trotzdem ist das Einbringen des Prothesenkerns schwierig.
Es ist auch ein Instrument zum Einbringen einer derartigen Prothese bekannt (DE-U-299 16 078), das von einem unteren
Paar von Führungsstangen und einer oberen Führungsstange gebildet ist, die am hinteren Ende aneinander angelenkt sind und an ihren vorderen Enden Prothesenhalterungen tragen. Sie bilden eine Führungsbahn für ein Spreizelement. Wenn dieses mittels einer Zahnstange zwischen ihnen vorwärts getrieben wird, spreizt es die Stangenenden auseinander und schiebt gleichzeitig den Prothesenkern vor sich her, bis dieser die gewünschte Endstellung erreicht hat. Danach wird das Spreizelement zurückgezogen, um die Prothesenplatten dem Prothesen- kern zu nähern. Dabei ist die Spreizbewegung mit der Einführung des Prothesenkerns zwangsläufig gekoppelt, so daß der Spreizvorgang nicht gesondert vom Einbringen des Prothesenkerns und nur schwer beobachtet werden kann.
Die Erfindung sucht ein Instrument zu schaffen, das eine von dem Einbringen des Prothesenkerns unabhängige Spreizung der Prothesenplatten erlaubt und dennoch das Einbringen des Prothesenkerns erleichtert.
Die erfindungsgemäße Lösung liegt in den Merkmalen des Anspruchs 1.
Er betrifft ein Instrument zum Einsetzen einer Zwischenwirbelprothese, das zwei durch eine Parallelführung verbundene, voneinander weg spreizbare Prothesenhalterungen für ein Paar von Prothesenplatten aufweist. Die erste dieser Prothesenhalterungen ist fest an einem langgestreckten Instrumentenkörper
übereinstimmend mit dessen Längsrichtung angeordnet. Die zweite Prothesenhalterung ist vermittelst der Parallelführung an dem Instrumentenkörper gehalten. Sämtliche den Instrumentenkörper und die zweite Prothesenhalterung verbindenden Tei- le sind außerhalb einer mittleren, in Längsrichtung des Instrumentenkörpers verlaufenden Durchtrittsöffnung angeordnet, deren Weite mindestens den Querabmessungen des zwischen die Prothesenplatten einzusetzenden Prothesenkerns und eines dafür vorgesehenen Prothesenkernhalters entspricht. Der Prothe- senkern kann auf diese Weise leicht mit Hilfe eines Prothesenkernhalters durch das Einsatzinstrument hindurch eingebracht werden, dessen beidseitige Glieder bilden eine Führung für den Prothesenkern bzw. den Prothesenkernhalter. Damit der Operateur beim Einbringen des Prothesenkerns leicht diejenige Stellung des Prothesenkernhalters findet, in welcher der Prothesenkern die gewünschte Stellung zwischen den Prothesenplatten erreicht hat, sind das Einsetzinstrument und der Prothesenkernhalter zweckmäßigerweise mit zusammenwirkenden Anschlägen versehen, die diese Endstellung bestimmen.
Für die Betätigung kann ein Schräglenker vorgesehen sein, dessen erstes Ende an dem Instrumentenkörper in dessen Längsrichtung beweglich angelenkt ist. Sein zweites Ende ist an dem zweiten Prothesenhalter festachsig angelenkt. Sein erstes Ende ist mit einer in Längsrichtung des Instrumentenkörpers bewegbaren Betätigungseinrichtung verbunden. Wird die Betätigungseinrichtung in derjenigen Richtung bewegt, in welcher das erste Ende des Schräglenkers in Richtung zu dem Anlenk- punkt seines zweiten Endes bewegt wird, so richtet sich der Schräglenker auf und spreizt dadurch die zweite Prothesenhalterung vom Instrumentenkörper und der ersten Prothesenhalterung ab, und umgekehrt.
Der Schräglenker kann Teil einer Scheren-Parallelführung sein. Zweckmäßigerweise ist der Schräglenker paarig symmetrisch beiderseits des Instrumentenkörpers vorgesehen, um ei- ne unsymmetrische und zum Verkanten neigende Kraftübertragung zu vermeiden.
Die Betätigungseinrichtung umfaßt zweckmäßigerweise eine Handhabe und eine Übersetzungseinrichtung. Die Übersetzungs- einrichtung kann beispielsweise von einer Gewindespindel gebildet sein. Als zweckmäßiger hat es sich erwiesen, die Betätigungseinrichtung als einen Griffhebel auszubilden, der mit einem kürzeren Arbeitshebel verbunden ist, der die Übersetzungseinrichtung bildet. Er ist zweckmäßigerweise so angeord- net, daß er gleichzeitig die seitliche Bewegung des Griff ebeis umwandelt in die in Längsrichtung des Instrumentenkörpers verlaufende Betätigungsrichtung.
Der Schräglenker kann mit seinem ersten Ende an einem am In- strumentenkörper in dessen Längsrichtung geführten Schlitten angelenkt sein. Statt dessen ist es auch möglich, daß er ein Glied eines Kniehebelpaars ist, wobei die Betätigungseinrichtung direkt oder indirekt am Kniepunkt des Hebelpaars angreift .
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist eine Betätigungseinrichtung vorgesehen, die einen Betätigungshebel umfaßt, der an seinem vorderen Ende an dem Instrumentenkörper oder der ersten Prothesenhalterung schwenkbar angelenkt ist. Die Schwenkachse verläuft quer zur Längsrichtung des Instrumentenkörpers und zur Spreizrichtung. Hinter dieser Achse weist der Hebel einen Anschlag auf, der unmittelbar oder mit-
telbar auf die zweite Prothesenhalterung einwirkt. Am hinteren Ende ist der Hebel so ausgebildet, daß er mit der Hand betätigt werden kann. Im ungespreizten Zustand des Instruments besitzt der Hebel einen gewissen Winkelabstand von dem Instrumentenkörper. Wird er mit der Hand oder geeigneten
Hilfsmitteln wie zum Beispiele einer Gewindespindel an den Instrumentenkörper herangezogen, so bewegt der Anschlag die zweite Prothesenhalterung von der ersten Prothesenhalterung weg und spreizt sie auf diese Weise. Dank der Hebelwirkung können hohe Spreizkräfte übertragen werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wirkt der Anschlag auf einen mit der zweiten Prothesenhalterung verbundenen Schräglenker, der auch Teil der Parallelführung sein kann. Zweckmäßigerweise ist der Hebel kein integrierender Bestand- teil des Instrumentenkörpers, sondern so ausgebildet, daß er intraoperativ an den Instrumentenkörper angesetzt werden und von ihm wieder gelöst werden kann. Dies hat den Vorteil, daß der Instrumentenkörper durch die von dem Hebel gebildete Spreizmechanik in denjenigen Operationsphasen nicht beschwert ist, in denen eine Spreizung nicht stattfindet bzw. nicht aufrechterhalten werden muß. Diese Betätigungseinrichtung verdient gegebenenfalls Schutz unabhängig von den Merkmalen der in bezug genommenen Ansprüche.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 eine Gesamtansicht des Instruments, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des vorderen Abschnitts des Instruments von schräg oben,
Fig. 3 eine Seitenansicht des vorderen Abschnitts,
Fig. 4 eine Unteransicht des vorderen Abschnitts, Fig. 5 eine Unteransicht des hinteren Teils des
Instruments, Fig. 6 ein Detail der Betätigungseinrichtung, Fig. 7 eine zweite Ausführung der Spreizeinrichtung, Fig. 8 eine dritte Ausführung der Spreizeinrichtung, Fig. 9 eine Variante der dritten Ausführung der Spreizeinrichtung und Fig. 10 ein Detail des dafür verwendeten Betätigungshebels.
Am vorderen Ende des Instrumentenkörpers 51 befinden sich zwei Halterungen 52 für Prothesenplatten 53. Die Prothesenhalterungen 52 sind gabelförmig und am Ende offen. Ihre seitlichen Schenkel bilden Führungen für den Rand der Prothesen- platten 53. Ihre Richtung stimmt mit der Längsrichtung des
Instrumentenkörpers überein. Sie gestatten es, die Prothesenplatten unter Überwindung einer Reibkraft in Längsrichtung des Instruments in die Prothesenhalterungen 52 einzusetzen bzw. herausgleiten zu lassen. Am hinteren Ende besitzt der Prothesenkörper 51 eine Schlagplatte 54. Durch Schläge auf diese Platte können die Prothesenplatten 53, gehalten von den Prothesenhalterungen 52, zwischen zwei Wirbelkörper getrieben werden.
Die untere Prothesenhalterung 52A (Fig. 9 und 10) ist mit dem Instrumentenkörper 51 fest und im dargestellten Beispiel sogar einstückig verbunden. Die obere Prothesenhalterung 52B ist mittels einer Scherenanordnung, die aus Scherengliedern 56, 57 besteht, mit dem Instrumentenkörper 51 verbunden. Die Scherenanordnung 56, 57 ist paarweise beiderseits des Instrumentenkörpers vorgesehen und so gestaltet, daß die obere Prothesenhalterung 52B sich ausschließlich lotrecht zur unteren
Prothesenhalterung 52A und parallel zu dieser bewegen kann. Die Prothesenhalterungen können einander weitgehend angenähert werden (Fig. 1), um leichter in den Wirbelzwischenraum eingetrieben werden zu können. Sie können zusammen mit den benachbarten Wirbelkörpern auseinandergespreizt werden (Fig. 2 und 3), um Raum zu geben für die Einführung des Prothesenkerns 77 zwischen die Prothesenplatten 53. Danach werden sie einander wieder angenähert, um den Prothesenkern in der gewünschten Stellung festzuhalten. Das Instrument kann dann ab- gezogen werden.
Die hinteren Bolzen 58, 59 der Scherenglieder 56, 57 gleiten in Langlöchern des Instrumentenkörpers 51 bzw. der Platte 73, die die obere Prothesenhalterung 52B nach hinten fortsetzt. Die Richtung der Langlöcher stimmt mit der Instrumentenlängsrichtung überein. Die vorderen Bolzen 60 der Scherenglieder 56, 57 sind starr mit den Prothesenhalterungen 52 verbunden. Um die Prothesenhalterungen zu spreizen, ist eine Einrichtung vorgesehen, die den hinteren Bolzen 58 des Scherenglieds 57 in Längsrichtung des Instruments verschiebt. Dafür ist der
Griffhebel 61 vorgesehen, der am Instrumentenkörper um eine Achse 62 schwenkbar ist und einen Arbeitshebel 63 aufweist, der auf das hintere Ende eines Gleitsteins 64 wirkt, der Teil eines T-förmigen Schlittens 65 (Fig. 4 und 6) ist, an dessen Querhaupt die hinteren Bolzen 58 der beiderseits angeordneten Scherenglieder 57 angelenkt sind. Der Schlitten 65 ist in Längsrichtung des Werkzeugkörpers geführt. Man erkennt in Fig. 4, daß die parallelen Kanten des Gleitsteins 64 zwischen entsprechend parallelen Kanten 66 eines Ausschnitts im In- stru entenkörper geführt sind. In Fig. 3 erkennt man, daß die
Enden 67 des Querhaupts in Langlöchern 68 geführt sind. Wird der Griffhebel 61 wie beim Zusammendrücken der Hebel einer
Zange an den Instrumentenkörper herangezogen, so drückt sein Arbeitshebel 63 den Schlitten 64 in Pfeilrichtung 70 (Fig. 6). Dadurch wird das hintere Ende des Scherenglieds 57 nach vorne getrieben, wodurch die Prothesenhalterungen 52 ausein- andergespreizt werden. Der Arbeitshebel 63, der Schlitten 65 und die Schräglenker 57 bilden somit eine Anordnung zum Verstellen des Abstands der Prothesenhalterungen 52. Es versteht sich, daß diese Anordnung auch durch andere Ausführungen ersetzt werden kann. Ferner erkennt man, daß die Spreizkraft nicht unbedingt über Teile der Scherenanordnung ausgeübt zu werden braucht.
Falls der Winkel zwischen dem Schräglenker 57 und der Längsrichtung des Instruments zu klein ist für die Ausübung einer großen Spreizkraft, kann für die Spreizung ein gesondertes
Glied vorgesehen werden. Diese Alternative ist in Fig. 7 veranschaulicht. Die Platte 73, die an ihrem vorderen Ende die obere Prothesenhalterung 52 trägt, ist - wie in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel - vermittelst einer Sc eren- anordnung 56,57 von dem Instrumentenkörper 51 getragen. Abweichend von jener Ausführung ist die Spreizeinrichtung unabhängig von der Scherenanordung verwirklicht. Die Lenker 100,101 bilden eine Kniehebelanordnung. Ein Ende dieser Lenker ist mit dem Instrumentenkörper 51 bzw. der Platte 73 ver- bunden. Ihr anderes Ende bildet das Knie 103, an dem das Ende eines Lenkers 102 eingreift, dessen anderes Ende 104 mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist. Die Verbindung kann so ausgeführt sein, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Die von der Scherenanordnung 56,57 unabhängige Spreizanordnung hat den Vorteil, daß die Winkel, unter denen die Lenker 100,101 und 102 beansprucht werden, ohne Rücksicht auf eine Parallel-
führungsfunktion lediglich im Hinblick auf eine günstige Kraftübertragung bemessen werden können.
Beim Spreizen der Prothesenhalterungen treten beträchtliche Kräfte auf. Deshalb ist der Handhebel 61 durch eine Gewindespindel 71 mit Knebelmutter 72 ergänzt, die den Vorgang erleichtert und es gestattet, das Instrument in der gespreizten Stellung zeitweilig festzusetzen.
In dieser Stellung bildet sich zwischen dem Instrumentenkörper 51 und der die obere Prothesenhalterung 52 nach hinten fortsetzenden Platte 53 einerseits sowie zwischen den seitlichen Scherenanordnungen 56, 57 andererseits ein kanalartiger Freiraum. Durch diesen Freiraum kann mittels eines Instru- ents 76, das zwischen den Lenkern 56, 57 geführt ist, der Prothesenkern 77 zwischen die Prothesenplatten 52 geführt werden (Fig. 3). Das Instrument 76 weist einen Anschlag 75 auf, der sich an die Hinterkante 74 der Platte 73 anlegt, wenn der Prothesenkern 77 genau die vorgesehene Stellung zwi- sehen den Prothesenplatten 52 erreicht hat.
Es wird nun eine Einrichtung zum Auswerfen der Prothesenplatten 53 aus den Prothesenhalterungen 52 bzw. zum Abdrücken des Instruments von den Prothesenhalterungen bzw. den angrenzen- den Wirbeln beschrieben. Die Prothesenführungen 52 enthalten hinter dem Aufnahmeraum für die Prothesenplatten 53 eine Führungsnut 80, die in Instrumentenlängsrichtung und somit in der Gleitrichtung der Prothesenhalterungen 52 verläuft. Sie enthält einen Schieber 81, dessen vorderes Ende 82 am Rand der in der Prothesenhalterung befindlichen Prothesenplatte anschlägt und deswegen als Prothesenanschlag bezeichnet wird. Das hintere, in Fig. 2 und 3 nicht sichtbare Ende des Schie-
bers 81 ist mit einer ebenfalls in Instrumentenlängsrichtung geführten Stange 83 starr verbunden. Das hintere Ende der im Instrumentenkörper 51 gelagerten Stange 83 ist, wie Fig. 4 zeigt, an einem Anschlagelement 84 befestigt, dessen Natur später erläutert wird. Es ist ebenfalls in Längsrichtung des Instruments verschiebbar. Das Anschlagelement 84 ist wiederum starr mit einer Schubstange 86 verbunden, die im Instrumentenkörper 51 längs verschieblich gelagert ist und zu einer Handhabe 87 führt. Wenn der Operateur die Handhabe 87 in Pfeilrichtung nach vorne schiebt, werden die Schubstange 86, das Anschlagelement 84, die Stange 83 und der Schieber 81 nach vorne verschoben, um die Prothesenplatte 53 aus der Prothesenhalterung 52 herauszuschieben. Dabei kann sich die Hand des Operateurs an einem Zapfen 88 abstützen, der fest mit dem Instrumentenkörper 51 verbunden ist.
Unmittelbar wirkt sich die Bewegung der Handhabe 87 nur auf den Schieber 81 aus, der im unteren Teil des Instruments, nämlich im Instrumentenkörper, angeordnet ist. Damit sich die Schieber 81 beider Prothesenhalterungen synchron bewegen, ist eine Bewegungsübertragungseinrichtung vorgesehen. Die den Schieber 81 der oberen Prothesenhalterung steuernde Stange 83 ist an ihrem hinteren Ende mit einem Anschlagelement 85 fest verbunden, das ebenso wie das Anschlagelement 84 der unteren Prothesenhalterung in Instrumentenlängsrichtung beweglich geführt ist. Das untere Anschlagelement 84 weist beiderseits hochragende Anschlagschenkel 90 auf, die hinter und benachbart den Schenkeln 91 liegen, die von dem oberen Anschlagelement 85 beiderseits herunterragen. Wenn die Prothesenplatten 53 sich in ihrer hintersten Stellung in den Prothesenhalterungen 52 befinden und die Prothesenanschläge 82 sie berühren, liegen auch die einander benachbarten Stirnflächen der
Anschlagschenkel 90, 91 aneinander an. Wenn nun durch Betätigung der Handhabe 87 das untere Anschlagelement 84 mit den Anschlagschenkeln 90 nach vorne geschoben wird, wird durch deren Zusammenwirken mit den Anschlagschenkeln 91 des oberen Anschlagelements auch der Schieber 81 der oberen Prothesenhalterung nach vorne geschoben. Die beiden Schieber 81 bewegen sich somit synchron. Da die zusammenwirkenden Anschlagflächen 90, 91 lotrecht zur Instrumentenlängsrichtung verlaufen, ist die synchrone Bewegung der Schieber 81 unabhängig von dem jeweiligen Abstand der Prothesenhalterungen voneinander gewährleistet.
Jeder Schieber 81 trägt einen starr mit ihm verbundenen Ansatz 95 sowie ein in Längsrichtung des Schiebers an diesem geführtes Klötzchen 96, das mit seiner Stirnfläche den Wirbelanschlag bildet. Wenn die Prothesenhalterungen mit den darin befindlichen Prothesenplatten 53 in den Zwischenraum zweier Wirbel eingetrieben werden, legen sich die Stirnflächen der Wirbelanschläge 96 schließlich an die ventralen Kan- ten der Wirbelkörper an. Durch den Abstand der Stirnflächen der Wirbelanschläge 96 von den Prothesenplatten wird somit die Tiefe bestimmt, in der die Prothesenplatten in den Wirbelzwischenraum gelangen. Durch Verstellen der Wirbelanschläge 96 an den Schiebern 81 kann diese Tiefe verändert werden. Dies geschieht mittels einer Gewindespindel 97, die in einer Gewindebohrung des Ansatzes 95 geführt ist und deren Ende drehbar, aber in Längsrichtung fest mit dem Wirbelanschlag 96 verbunden ist. Durch Verdrehen der Gewindespindel 97 kann somit der Operateur die Einsetztiefe der Prothesenplatten 53 im Verhältnis zur ventralen Kante der zugehörigen Wirbelkörper vorherbestimmen. Dabei hilft ihm eine Skala 98.
In der Alternativausführung gemäß Fig. 8 ist der Instrumentenkörper 51 nahe seinem vorderen Ende mittels einer Schwenkachse 30 mit dem vorderen Ende eines Betätigungshebels 31 verbunden, der sich etwa parallel zum Instrumentenkörper 51 erstreckt und an seinem hinteren Ende 32 in der Art eines Zangenhebels gegriffen werden kann, um an den Instrumentenkörper 51 herangedrückt zu werden. Er weist einen Anschlagvorsprung 33 oder ein Paar beiderseits des Instrumentenkör- pers gelegene Anschlagvorsprünge 33 auf, die sich zu einer Gegenanschlagflache 34 der zweiten Prothesenhalterung oder einer mit dieser verbundenen Platte 73 erstreckt. Wenn die Prothesenhalterungen 52A, 52B ungespreizt sind, steht der Betätigungshebel 31 in einem spitzen Winkel von dem Instrumen- tenkörper 51 ab. Wenn er an den Instrumentenkörper 51 herangedrückt wird, hebt der Anschlagvorsprung 33 die Prothesenhalterung 52B an, um sie von der Prothesenhalterung 52A abzuspreizen.
Eine ähnliche Ausführung ist in Fig. 9 und 10 dargestellt. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen gleiche Teile. Wegen ihrer Beschreibung kann auf das vorstehende Beispiel verwiesen werden.
Der Anschlagvorsprung 33 greift nicht unmittelbar an der
Platte 73 an, sondern an dem Lenker 52, der einen Anschlag- bolzen 35 trägt, der mit einer Auskehlung 36 am Ende des Anschlagvorsprungs 33 passend zusammenwirkt. Zum Zusammenwirken mit der Achse 30 ist am Ende des Betätigungshebels 31 eine endoffene Lagerbohrung 37 vorgesehen. Die Funktionsweise gleicht derjenigen des Ausführungsbeispiels von Fig. 8. Der Unterschied besteht darin, daß durch den Angriff des An-
schlagvorsprungs 33 an dem Schräglenker 57 eine Übersetzung erreicht wird, deren Größe durch die Wahl des Angrifforts frei bestimmt werden kann. Ferner unterscheidet sich die Ausführung gemäß Fig. 9 von derjenigen gemäß Fig. 8 dadurch, daß sich der Betätigungshebel 31 dank der offenen Auskehlung 36 und der endoffenen Lagerbohrung 37 von dem Instrumentenkörper leicht abnehmen läßt bzw. leicht mit diesem gekuppelt werden kann. Wie man in Fig. 10 erkennt, sind der Anschlagvorsprung 33, der Anschlagbolzen 35, die Achse 30 und die endoffene La- gerbohrung 37 paarig vorgesehen, um eine sichere Verbindung mit dem Instrumentenkörper zu erlauben und den Raum zwischen den Parallelführungen 56, 57, der zum Einschieben des Prothesenkerns dient, von Konstruktionsteilen frei zu halten.
Am hinteren Ende 32 kann der Betätigungshebel 31 zwar von Hand bewegt werden. Zusätzlich ist aber auch eine Gewindespindel 38 vorgesehen, an der der Betätigungshebel 31 mittels einer Mutter 39 mit hoher Kraft dem Instrumentenkörper 51 genähert werden kann und mit deren Hilfe die Spreizstellung des Instruments gesichert werden kann. Auch im Bereich der Spindel 38 ist der Betätigungshebel 31 vom Instrumentenkörper lösbar.